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基于空海异构无人平台的水下目标搜索与跟踪
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作者 丁文俊 柴亚军 +2 位作者 杨宇贤 刘佳敏 毛昭勇 《水下无人系统学报》 2024年第2期237-249,共13页
海上异构无人系统可有效提高复杂任务的完成效率。文中采用自主水下航行器(AUV)和无人机(UAV)来完成近海海域内未知水下目标的搜索与跟踪任务。首先,描述了水下目标搜索跟踪任务,将任务过程分为目标搜索和目标跟踪阶段,2个阶段的目标分... 海上异构无人系统可有效提高复杂任务的完成效率。文中采用自主水下航行器(AUV)和无人机(UAV)来完成近海海域内未知水下目标的搜索与跟踪任务。首先,描述了水下目标搜索跟踪任务,将任务过程分为目标搜索和目标跟踪阶段,2个阶段的目标分别是使AUV&UAV总搜索空间最大化以及AUV与水下目标的末端位置误差最小;然后,建立AUV&UAV跨域协同搜索模型,并设定模型中AUV和UAV探测范围和通信距离等约束条件;最后,在跨域协同搜索与路径跟踪规划中,基于传统粒子群算法,加入自适应学习因子调控策略和精英保存策略,生成搜索与跟踪路径。仿真实验表明,采用改进粒子群优化算法的AUV&UAV异构无人系统能够更高效地完成水下目标搜索与跟踪任务。 展开更多
关键词 跨域无人系统 自主水下航行器 无人机 改进粒子群优化算法
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基于控制障碍函数的欠驱动无人水下航行器椭圆障碍物避障制导
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作者 野汶博 方洋旺 +1 位作者 洪瑞阳 胡祁东 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期356-368,共13页
为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条... 为保证无人水下航行器在执行海岸线巡逻、大型船只避碰以及穿越密集岛礁等复杂任务时的安全性,提出一种基于控制障碍函数的椭圆模型障碍物避障方法。在对障碍物进行椭圆形建模的基础上设计包含艏向角约束的控制障碍函数,构建带有约束条件的二次规划问题,通过与无障碍环境下的制导律相结合,得到闭式解形式的避障制导律。仿真结果验证了所提方法的有效性,可全局上满足安全性和稳定性要求,对于无人水下航行器在复杂海洋环境中的安全航行具有实际应用价值。 展开更多
关键词 欠驱动无人水下航行器 控制障碍函数 椭圆障碍物 避障 制导律 二次规划
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一种适用于低压涡轮叶片转捩-分离流预测的极大涡模拟方法
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作者 穆宇旸 徐家宽 +3 位作者 李艺 郑国雨 乔磊 白俊强 《推进技术》 北大核心 2025年第5期44-55,共12页
在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研... 在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研究在改进的极大涡模拟方法(Very Large Eddy Simulation,VLES)基础上耦合适用于叶轮机械流动的γ转捩模型,从而形成了γ-VLES混合预测模型。本研究采用该模型对Pak-B低压涡轮叶片表面的层流分离泡诱导转捩及分离流演化现象进行预测。研究结果表明:γ-VLES模型能够准确计算叶片表面的时均压力系数和速度型,并展现了长分离泡内部瞬态流场中周期性涡的演化脱落过程。模拟结果与实验结果高度吻合,有效克服了RANS框架下γ-Re_(θt)和γ转捩模型在转捩-分离流预测方面的局限。 展开更多
关键词 计算流体力学 RANS/LES混合方法 极大涡模拟 低压涡轮叶片 层流分离泡诱导转捩
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基于组合赋权TOPSIS的智能UUV目标识别与反对抗效能评估 被引量:1
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作者 王旭 李金明 +1 位作者 毛昭勇 丁文俊 《水下无人系统学报》 2024年第5期779-786,共8页
随着水声对抗作战环境日益复杂,未来水下作战的重点主要是智能水下无人系统的对抗与反对抗,研究智能无人水下航行器(UUV)目标识别与反对抗能力对提高智能水下无人系统的整体作战效能具有重要意义。为了评估智能UUV目标识别与反对抗效能... 随着水声对抗作战环境日益复杂,未来水下作战的重点主要是智能水下无人系统的对抗与反对抗,研究智能无人水下航行器(UUV)目标识别与反对抗能力对提高智能水下无人系统的整体作战效能具有重要意义。为了评估智能UUV目标识别与反对抗效能,文中分析了影响系统效能的主要因素,建立了系统效能指标体系,并给出了评估模型;运用主客观相结合的组合赋权方法确定指标体系的权重,采用改进的逼近理想点法对智能UUV目标识别与反对抗效能进行评估,评估结论可为UUV目标识别与反对抗系统设计与优化提供参考。 展开更多
关键词 智能无人水下航行器 目标识别 反对抗 效能评估 组合赋权 逼近理想点法
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